SE536663C2

SE536663C2 - Procedure for braking a vehicle

Info

Publication number: SE536663C2
Application number: SE1250698A
Authority: SE
Inventors: Niklas Pettersson; Mikael Bergquist; Johan Lindström; Anders Kjell; Mathias Björkman
Original assignee: Scania Cv Ab
Priority date: 2012-06-27
Filing date: 2012-06-27
Publication date: 2014-05-06
Also published as: EP2867084A4; US20150148187A1; CN104507724A; SE1250698A1; EP2867084B1; WO2014003671A1; BR112014032607A2; US9327719B2; EP2867084A1

Description

536 663 av kopplingsmekanismens lameller, vilket resulterar i en ökad bränsleförbrukning och ett slitage av kopplingslamellerna. Vid start av fordonet resulterar då även betydande förluster. En kon- ventionell kopplingsmekanism är dessutom relativt tung och kost- sam. Den upptar även ett relativt stort utrymme i fordonet. Frik- tionsförluster uppstår även vid användning av en hydraulisk con- verter/momentomvandlare vanligen använd i automatlådor. Ge- nom att se till att fordonet har ett drivsystem i vilket förbrän- ningsmotorns utgående axel, den elektriska maskinens rotor och växellådans ingående axel är sammankopplade med en planet- växel kan den konventionella kopplingsmekanismen och nämnda nackdelar med denna undvikas. Ett fordon med ett drivsystem av denna typ är känt genom EP 1 319 546. 536 663 of the clutches of the clutch mechanism, which results in an increased fuel consumption and a wear of the clutch slats. When starting the vehicle, significant losses then also result. A conventional coupling mechanism is also relatively heavy and expensive. It also occupies a relatively large space in the vehicle. Friction losses also occur when using a hydraulic converter / torque converter commonly used in automatic gearboxes. By ensuring that the vehicle has a drive system in which the output shaft of the internal combustion engine, the rotor of the electric machine and the input shaft of the gearbox are connected to a planetary gear, the conventional clutch mechanism and the said disadvantages thereof can be avoided. A vehicle with a drive system of this type is known from EP 1 319 546.

Det finns naturligtvis en ständig strävan att förbättra sättet att driva ett fordon med ett sådant drivsystem på vad gäller energi- effektivitet och vid bromsning av fordonet regenerera så mycket som möjligt av bromsenergin.There is, of course, a constant effort to improve the way of driving a vehicle with such a drive system in terms of energy efficiency and, when braking the vehicle, regenerates as much of the braking energy as possible.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att anvisa ett förfarande av inledningsvis definierat slag som är i linje med ovannämnda strä- van. Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom att tillhanda- hålla ett förfarande enligt bifogade patentkrav 1.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a method of initially defined kind which is in line with the above-mentioned aim. This object is achieved according to the invention by providing a method according to appended claim 1.

Genom att hos ett fordon med ett nämnt drivsystem enligt uppfin- ningen utnyttja möjligheten att lägga i en backväxel vid färd framåt kan en ur energiregenereringssynpunkt mycket fördelaktig bromsning genomföras. För att uppnå målet att vid bromsning av ett fordon av denna typ regenerera maximal bromsenergi är strä- van att växla så få gånger som möjligt under bromsningen och bromsa med den elektriska maskinen med fullt elmaskinsmoment för det rådande varvtalet hos den elektriska maskinens rotor.By utilizing the possibility of shifting into a reverse gear when driving forward in a vehicle with a mentioned drive system according to the invention, a very advantageous braking can be carried out from the point of view of energy regeneration. In order to achieve the goal of regenerating maximum braking energy when braking a vehicle of this type, the aim is to shift as few times as possible during braking and brake with the electric machine at full electric machine torque for the prevailing speed of the rotor of the electric machine.

Med det uppfinningsenliga förfarandet blir det möjligt att bromsa med den elektriska maskinen under hela bromsningsproceduren tills fordonet står stilla, om förfarandet fortsättes tills detta upp- 536 663 nås, med fullt elmaskinsmoment för det rådande varvtalet hos den elektriska maskinens rotor och utan genomförande av någon ytterligare växling än från nämnda framåtväxel till nämnda back- växel. Om istället en framåtväxel hade valts under bromsningen så skulle förbränningsmotorn spinna upp i varv när ett högt bromsande moment åstadkommes med elmaskinen.With the method according to the invention it becomes possible to brake with the electric machine during the entire braking procedure until the vehicle is stationary, if the method is continued until this is achieved, with full electric machine torque for the prevailing speed of the rotor of the electric machine and without performing any further gear than from said forward gear to said reverse gear. If instead a forward gear had been selected during braking, the internal combustion engine would spin up in revolutions when a high braking torque is achieved with the electric machine.

Enligt en utföringsform av uppfinningen utförs förfarandet på ett fordon med ett drivsystem med solhjulet som nämnda första komponent och ringhjulet som nämnda tredje komponent, och ett sådant drivsystem finns beskrivet i den ännu ej offentliggjorda SE 1051384-4 och uppvisar en rad fördelar i jämförelse med drivsystemet enligt ovannämnda EP 1 319 546, hos vilket ring- hjulet är den första komponenten och solhjulet den tredje kom- ponenten. Genom att förbinda den elektriska maskinen med ring- hjulet och förbränningsmotorns utgående axel med solhjulet upp- nås en kompakt konstruktion som är lätt att passa in i redan exi- sterande utrymmen för drivlinor (drivsystem) med kopplingsme- kanismer istället för planetväxlar. Därmed kan en hybridiserad växellåda göras storleks- och viktkompatibel med en standard- växellåda och standardiserade gränssnitt kan bibehållas. Detta innebär att den viktsökning som en hybridisering normalt innebär kan reduceras avsevärt. En annan fördel är att ett förbindande av den elektriska maskinen med ringhjulet ger ett högre möjligt bromsmoment via denna än om den istället vore förbunden med solhjulet.According to an embodiment of the invention, the method is carried out on a vehicle with a drive system with the sun gear as said first component and the ring wheel as said third component, and such a drive system is described in the as yet unpublished SE 1051384-4 and has a number of advantages over the drive system. according to the above-mentioned EP 1 319 546, in which the ring gear is the first component and the sun gear the third component. By connecting the electric machine with the ring gear and the output shaft of the internal combustion engine to the sun gear, a compact construction is achieved that is easy to fit into existing spaces for drivelines (drive systems) with clutch mechanisms instead of planetary gears. Thus, a hybridized gearbox can be made size and weight compatible with a standard gearbox and standardized interfaces can be maintained. This means that the weight gain that a hybridization normally entails can be significantly reduced. Another advantage is that a connection of the electric machine to the ring gear gives a higher possible braking torque via this than if it were instead connected to the sun gear.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen utförs förfarandet för ett fordon med ett drivsystem som innefattar en rangeväxel, och enligt en annan utföringsform av uppfinningen som är en vi- dareutveckling av den föregående tillses före genomförande av nämnda steg att en högrangeväxel är ilagd. Utnyttjandet av den hos fordon av detta slag normalt inte använda växelkombinatio- nen av backväxel och högrangeväxel möjliggör startande av det uppfinningsenliga förfarandet för bromsning av ett fordon vid en betydligt högre hastighet än skulle istället lågrangeväxeln vara ilagd. Det påpekas dock att det är fullt möjligt att genomföra det 536 663 uppfinningsenliga förfarandet med lågrangeväxeln ilagd i det fall hastigheten hos fordonet är tillräckligt låg när önskemål upp- kommer om att bromsa fordonet mot stopp.According to another embodiment of the invention, the method for a vehicle with a drive system comprising a gearbox is performed, and according to another embodiment of the invention which is a further development of the foregoing, it is ensured before carrying out said step that a high gearbox is engaged. The use of the gear combination normally not used in vehicles of this type of reverse gear and high-speed gearbox makes it possible to start the method according to the invention for braking a vehicle at a much higher speed than the low-range gearbox would instead be engaged. It is pointed out, however, that it is entirely possible to carry out the 536,663 inventive method with the low-range gear engaged in case the speed of the vehicle is sufficiently low when there is a desire to brake the vehicle towards a stop.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen utförs steg g) upp- repat eller kontinuerligt under utförande av steg h), och så länge nämnda kontroll visar att bromsmoment efterfrågas styrs varvta- let hos förbränningsmotorns utgående axel mot ett förutbestämt varvtal hos förbränningsmotorn. Därvid styrs förbränningsmo- torns utgående axel med fördel mot ett förutbestämt varvtal i form av ett lågt varvtal, såsom ett s.k. tomgångsvarvtal, hos för- bränningsmotorn. Härigenom hålls bränsleförbrukningen hos för- bränningsmotorn på en låg nivå under genomförande av broms- ningsförfarandet.According to another embodiment of the invention, step g) is performed repeatedly or continuously during the execution of step h), and as long as said control shows that braking torque is required, the speed of the output shaft of the internal combustion engine is controlled towards a predetermined speed of the internal combustion engine. In this case, the output shaft of the internal combustion engine is advantageously controlled towards a predetermined speed in the form of a low speed, such as a so-called idle speed, with the internal combustion engine. In this way, the fuel consumption of the internal combustion engine is kept at a low level during the implementation of the braking procedure.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen utförs steg g) upp- repat eller kontinuerligt under utförande av steg h), och så länge nämnda kontroll visar att bromsmoment efterfrågas styrs förbrän- ningsmotorn att ge ett varvtal hos sin utgående axel som är i ett sådant beroende av varvtalet hos den elektriska maskinens rotor att den elektriska maskinen är i steg h) styrbar att bromsa väx- ellådans ingående axel under genererande av maximal elektrisk regenerativ effekt. Genom sådan styrning av förbränningsmotorn kan det säkerställas att den elektriska maskinens rotor under hela bromsningsförfarandet roterar med ett tillräckligt högt varv- tal för att maximal elektrisk regenerativ effekt ska kunna alstras i den elektriska maskinen.According to another embodiment of the invention, step g) is performed repeatedly or continuously during the execution of step h), and as long as said control shows that braking torque is required, the internal combustion engine is controlled to give a speed of its output shaft which is in such a dependence on the speed of the rotor of the electric machine that the electric machine is in step h) controllable to brake the input shaft of the gearbox while generating maximum electrical regenerative power. By such control of the internal combustion engine, it can be ensured that the rotor of the electric machine rotates at a sufficiently high speed during the entire braking process that maximum electrical regenerative power can be generated in the electric machine.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen stoppas under ge- nomförande av steg h) bränsleinsprutningen i förbränningsmotorn och när förbränningsmotorns utgående axel väsentligen stannat låses denna axel mot rotation, och steg h) fortsättes med för- bränningsmotorn avstängd. Låsningen av förbränningsmotorns utgående axel mot rotation kan ske med en reglerbar broms som kan momentstyras, en fjäderbelastad broms med fast bromsmo- ment eller någon typ av låssprint som kan låsa fast motorns svänghjul. Bromsen kan verka på förbränningsmotorns svänghjul, 536 663 på axeln till planetväxeln eller på planetväxelns solhjul. Därefter övergås det följaktligen till rent elektrisk körning. Detta innebär ett gynnsamt läge hos drivsystemet för en ivägkörning eller en kortvarig acceleration som då kan göras med fullt moment hos den elektriska maskinen uppväxlat genom planetväxeln.According to another embodiment of the invention, during the execution of step h) the fuel injection in the internal combustion engine is stopped and when the output shaft of the internal combustion engine has substantially stopped, this shaft is locked against rotation, and step h) is continued with the internal combustion engine switched off. The output shaft of the internal combustion engine can be locked against rotation with an adjustable brake that can be torque controlled, a spring-loaded brake with a fixed braking torque or some type of locking pin that can lock the engine flywheel. The brake can act on the flywheel of the internal combustion engine, 536 663 on the shaft of the planetary gear or on the sun gear of the planetary gear. After that, it is switched to pure electric driving. This means a favorable position of the drive system for a take-off or a short-term acceleration which can then be done with full torque of the electric machine geared up through the planetary gear.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen utförs kontrollen i steg g) upprepat eller kontinuerligt under genomförande av steg h), och vid ett resultat av nämnda kontroll att istället för ett bromsmoment ett accelerationsmoment hos drivsystemet efter- frågas och accelerationsmomentet är mindre än produkten av å ena sidan det moment som går åt för att driva runt förbrännings- motorn och å andra sidan planetväxelns utväxlingsförhållande styrs den elektriska maskinen att kasta om riktning hos momentet applicerat på växellådans ingående axel via den tredje kompo- nenten för att applicera nämnda efterfrågade accelerationsmo- ment på denna axel. När ett sådant litet accelerationsmoment helt plötsligt efterfrågas under genomförande av det uppfinnings- enliga bromsningsförfarandet kan detta enkelt tillgodoses genom nämnd styrning av den elektriska maskinen. Detta kan exempel- vis vara aktuellt i det fall en buss bromsar för att stanna vid en busshållplats men föraren strax innan bussen stannar bedömer att det vore bra att köra bussen lite längre fram än tidigare var meningen, t ex p g a att en annan buss helt plötsligt kört iväg. I ett sådant fall krävs således inte någon ur effektförbruknings/-re- genereringssynpunkt negativ växling för att uppnå detta.According to another embodiment of the invention, the check in step g) is performed repeatedly or continuously during the execution of step h), and in a result of said check that instead of a braking torque an acceleration torque of the drive system is requested and the acceleration torque is less than the product of one on the one hand the torque required to drive around the internal combustion engine and on the other hand the gear ratio of the planetary gear, the electric machine is controlled to reverse the direction of the torque applied to the input shaft of the gearbox via the third component to apply said required acceleration torque thereto. shoulder. When such a small acceleration moment is suddenly demanded during the execution of the braking method according to the invention, this can easily be satisfied by said control of the electric machine. This may be relevant, for example, in the event that a bus brakes to stop at a bus stop, but the driver just before the bus stops thinks that it would be good to drive the bus a little further ahead than previously intended, for example because another bus suddenly driven away. In such a case, no negative change is thus required from the point of view of power consumption / regeneration to achieve this.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen utförs kontrollen i steg g) upprepat eller kontinuerligt under genomförande av steg h), och vid ett resultat av nämnda kontroll att istället för ett bromsmoment ett accelerationsmoment hos drivsystemet efter- frågas och accelerationsmomentet är mindre än produkten av å ena sidan det moment som går åt för att driva runt förbrännings- motorn och å andra sidan planetväxelns utväxlingsförhållande styrs den elektriska maskinen eller den elektriska maskinen och förbränningsmotorn så att den/de via växellådans ingående axel ger ett momentlöst tillstånd i växellådan, varpå backväxeln läggs 536 663 ur, den elektriska maskinen och/eller förbränningsmotorn styrs så att varvtalet hos den tredje komponenten tillsammans med varv- talet hos förbränningsmotorns utgående axel ger växellådans in- gående axel ett varvtal som för rådande hastighet hos fordonet är synkroniserat med axelvarvtalet för en framåtväxel hos växel- lådan och därpå iläggs nämnda framåtväxel hos växellådan.According to another embodiment of the invention, the check in step g) is performed repeatedly or continuously during the execution of step h), and in a result of said check that instead of a braking torque an acceleration torque of the drive system is requested and the acceleration torque is less than the product of one on the other hand the torque required to drive around the internal combustion engine and on the other hand the gear ratio of the planetary gear is controlled by the electric machine or the electric machine and the internal combustion engine so that it provides a torqueless state in the gearbox via the input shaft, to which the reverse gear is placed 536 663 the electric machine and / or the internal combustion engine are controlled so that the speed of the third component together with the speed of the output shaft of the internal combustion engine gives the input shaft of the gearbox a speed which for synchronous speed of the vehicle is synchronized with the forward speed of a forward gear the box and then the said is advanced gearbox.

Denna väg kan väljas när det uppstår önskemål om en fortsatt acceleration av fordonet.This road can be chosen when there is a desire for a continued acceleration of the vehicle.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen utförs kontrollen i steg g) upprepat eller kontinuerligt under genomförande av steg h), och vid ett resultat av nämnda kontroll att istället för ett bromsmoment ett accelerationsmoment hos drivsystemet efter- frågas och accelerationsmomentet är större än produkten av å ena sidan det moment som går åt för att driva runt förbrännings- motorn och å andra sidan planetväxelns utväxlingsförhållande styrs den elektriska maskinen eller den elektriska maskinen och förbränningsmotorn så att den/de via växellådans ingående axel ger ett momentlöst tillstånd i växellådan, varpå backväxeln läggs ur, den elektriska maskinen och/eller förbränningsmotorn styrs så att varvtalet hos den tredje komponenten tillsammans med varv- talet hos förbränningsmotorns utgående axel ger växellådans in- gående axel ett varvtal som för rådande hastighet hos fordonet är synkroniserat med varvtalet hos en framåtväxel hos växellå- dan och därpå iläggs nämnda framåtväxel hos växellådan.According to another embodiment of the invention, the check in step g) is performed repeatedly or continuously during the execution of step h), and in a result of said check that instead of a braking torque an acceleration torque of the drive system is requested and the acceleration torque is greater than the product of one on the other hand the torque required to drive around the internal combustion engine and on the other hand the gear ratio of the planetary gear unit, the electric machine or the electric machine and the internal combustion engine are controlled so that it provides a torqueless state in the gearbox via the input shaft, then the reverse gear is disengaged. the electric machine and / or the internal combustion engine are controlled so that the speed of the third component together with the speed of the output shaft of the internal combustion engine gives the input shaft of the gearbox a speed which for the prevailing speed of the vehicle is synchronized with the speed of a forward gearbox of the gearbox and then the said forward gear of vä is added xellådan.

På detta sätt kan det uppfinningsenliga förfarandet avslutas och sedan lämnas, varpå om så önskas nämnda låsmedel kan överfö- ras i låsläget om först den elektriska maskinen och förbrän- ningsmotorn styrs så att den första och tredje komponenten er- håller samma varvtal som växellådans ingående axel.In this way, the method according to the invention can be terminated and then left, whereupon if desired the said locking means can be transferred in the locking position if first the electric machine and the internal combustion engine are controlled so that the first and third components receive the same speed as the gearbox input shaft .

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen innefattar steg a) en beräkning av det varvtal som växellådans ingående axel ska drivas med för momentlöst tillstånd mellan de av låsmedlet hop- låsta komponenterna för rådande hastighet hos fordonet och ilagd växel i växellådan samt beräkning av de för uppnående av 536 663 detta erforderliga varvtalen hos förbränningsmotorns utgående axel och den elektriska maskinens rotor.According to another embodiment of the invention, step a) comprises a calculation of the speed at which the input shaft of the gearbox is to be operated for torqueless condition between the components locked by the locking means for the prevailing speed of the vehicle and the gear engaged in the gearbox and calculating 536 663 this required speeds of the output shaft of the internal combustion engine and the rotor of the electric machine.

Hos en annan utföringsform innefattar steg c) en beräkning av det varvtal som växellådans ingående axel ska drivas med för momentlöst tillstånd i växellådan för rådande hastighet hos for- donet och ilagd växel i växellådan samt beräkning av de för upp- nående av detta erforderliga varvtalen hos förbränningsmotorns utgående axel och den elektriska maskinens rotor.In another embodiment, step c) comprises a calculation of the speed at which the input shaft of the gearbox is to be operated with a torqueless state in the gearbox for the prevailing speed of the vehicle and the gear engaged in the gearbox and the calculation of the speeds required to achieve this. the output shaft of the internal combustion engine and the rotor of the electric machine.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen innefattar steg e) beräkning av det varvtal som för rådande hastighet hos fordonet växellådans ingående axel skulle få om nämnda backväxel hos växellådan skulle läggas i samt beräkning av varvtal hos ring- hjulet och varvtal hos förbränningsmotorns utgående axel som tillsammans skulle ge växellådans ingående axel nämnda för ilagd backväxel beräknade varvtal.According to another embodiment of the invention, step e) comprises calculating the speed which for the prevailing speed of the vehicle the input shaft of the gearbox would have if said reverse gear of the gearbox were to be engaged and calculating the speed of the ring gear and speed of the internal combustion engine output shaft give the input shaft of the gearbox the speeds calculated for the reverse gear engaged.

Enligt en vidareutveckling av ovannämnda utföringsform avse- ende nämnda beroende av varvtalet hos förbränningsmotorns ut- gående axel av varvtalet hos den elektriska maskinens rotor in- nefattar steg h) en beräkning av det varvtal som förbrännings- motorns utgående axel ska ha för att ge den elektriska maskinen ett varvtal som ger den möjlighet att bromsa under genererande av maximal regenerativ effekt.According to a further development of the above-mentioned embodiment concerning said dependence of the speed of the output shaft of the internal combustion engine on the speed of the rotor of the electric machine, step h) includes a calculation of the speed which the output shaft of the internal combustion engine must have to give the electric the machine a speed that allows it to brake while generating maximum regenerative power.

Uppfinningen avser även ett datorprogram uppvisande de i pa- tentkrav 16 uppräknade särdragen, en datorprogramprodukt upp- visande de i patentkrav 17 uppräknade särdragen, en elektronisk styrenhet uppvisande de i patentkrav 18 uppräknade särdragen och ett fordon enligt patentkrav 19.The invention also relates to a computer program having the features listed in claim 16, a computer software product having the features listed in claim 17, an electronic control unit having the features listed in claim 18 and a vehicle according to claim 19.

Andra fördelaktiga särdrag hos samt fördelar med uppfinningen framgår av den nedan följande beskrivningen.Other advantageous features and advantages of the invention will become apparent from the following description.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA 536 663 Här nedan beskrivs en såsom exempel anförd utföringsform av uppfinningen under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig 1 Fig 2 Fig 3 Fig 4 Fig 5 Fig 6 är en mycket förenklad vy av en drivlina hos ett fordon på vilket ett förfarande enligt uppfinningen är genom- förbart, är en mera detaljerad, men ändock förenklad vy av en del av ett nämnt drivsystem, är en principskiss över en elektronisk styrenhet för im- plementering av ett förfarande enligt uppfinningen, visar hur varvtalet för de till planetväxeln hos drivsy- stemet enligt Fig 2 anslutna delarna (förbrän- ningsmotoraxel, rotor hos elektrisk maskin och ingå- ende axel till växellådan) samt fordonshastighet och moment hos den elektriska maskinen varierar över ti- den vid genomförande av ett förfarande enligt en utfö- ringsform av uppfinningen för att under körning framåt mot stopp bromsa fordonet, är ett flödesdiagram illustrerande ett förfarande enligt en första utföringsform av uppfinningen, och är ett flödesdiagram illustrerande ett förfarande enligt en andra utföringsform av uppfinningen.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS 536 663 An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6 is a very simplified view of a driveline of a vehicle on which a method according to the invention is feasible, is a more detailed, but nevertheless simplified view of a part of a said drive system, is a principle sketch of an electronic control unit for implementing a method according to the invention, shows how the speed of those to the planetary gear parts of the drive system according to Fig. 2 (internal combustion engine shaft, rotor of electric machine and input shaft of the gearbox) and vehicle speed and torque of the electric machine vary over time in carrying out a method according to an embodiment of invention for braking the vehicle while driving forward towards a stop, a flow chart illustrating a method according to a first embodiment of invention and is a flow chart illustrating a method according to a second embodiment of the invention.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Fig 1 visar en drivlina för ett tungt fordon 1. Drivlinan innefattar en förbränningsmotor 2, en växellåda 3, ett antal drivaxlar 4 och drivhjul 5. Mellan förbränningsmotorn 2 och växellådan 3 inne- fattar drivlinan ett mellanliggande parti 6. Fig 2 visar komponen- terna i det mellanliggande partiet 6 mer i detalj. Förbrännings- motorn 2 är försedd med en utgående axel 2a och växellådan 3 536 663 med en ingående axel 3a i det mellanliggande partiet 6. Förbrän- ningsmotorns utgående axel 2a är koaxiellt anordnad i förhål- lande till växellådans ingående axel 3a. Förbränningsmotorns ut- gående axel 2a och växellådans ingående axel 3a är roterbart anordnade runt en gemensam rotationsaxel 7. Det mellanlig- gande partiet 6 innefattar ett hus 8 som innesluter en elektrisk maskin 9 och en planetväxel. Den elektriska maskinen 9 inne- fattar på sedvanligt sätt en stator 9a och en rotor 9b. Statorn 9a innefattar en statorkärna som är fäst på lämpligt sätt på husets 8 insida. Statorkärnan innefattar statorns lindningar. Den elektriska maskinen 9 är anpassad att under vissa driftstillfällen utnyttja lagrad elektrisk energi för att tillföra drivkraft till växellådans in- gående axel 3a och under andra driftstillfällen utnyttja rörelse- energin hos växellådans ingående axel 3 för att utvinna och lagra elektrisk energi.DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION Fig. 1 shows a driveline for a heavy vehicle 1. The driveline comprises an internal combustion engine 2, a gearbox 3, a number of drive shafts 4 and drive wheels 5. Between the internal combustion engine 2 and the gearbox 3 a drive line is included. Fig. 2 shows the components of the intermediate portion 6 in more detail. The internal combustion engine 2 is provided with an output shaft 2a and the gearbox 536 663 with an input shaft 3a in the intermediate portion 6. The output shaft 2a of the internal combustion engine is coaxially arranged in relation to the input shaft 3a of the gearbox. The output shaft 2a of the internal combustion engine and the input shaft 3a of the gearbox are rotatably arranged around a common axis of rotation 7. The intermediate portion 6 comprises a housing 8 enclosing an electric machine 9 and a planetary gear. The electric machine 9 usually comprises a stator 9a and a rotor 9b. The stator 9a comprises a stator core which is suitably attached to the inside of the housing 8. The stator core includes the stator windings. The electric machine 9 is adapted to use stored electrical energy during certain operating times to supply driving force to the input shaft 3a of the gearbox and during other operating uses the kinetic energy of the input shaft 3 of the gearbox to extract and store electrical energy.

Planetväxeln är anordnad väsentligen radiellt invändigt om den elektriska maskinens stator 9a och rotor 9b. Planetväxeln inne- fattar på sedvanligt sätt ett solhjul 10, ett ringhjul 11 och en pla- nethjulhållare 12. Planethjulhållaren 12 bär upp ett antal kugghjul 13 som är roterbart anordnade i ett radiellt utrymme mellan sol- hjulets 10 och ringhjulets 11 kuggar. Solhjulet 10 är fäst på en perifer yta hos förbränningsmotorns utgående axel 2a. Solhjulet och förbränningsmotorns utgående axel 2a roterar som en en- het med ett första varvtal n1. Planethjulhållaren 12 innefattar ett fästparti 12a som är fäst på en perifer yta hos växellådans ingå- ende axel 3a med hjälp av ett splines-förband 14. Med hjälp av detta förband kan planethjulhållaren 12 och växellådans ingå- ende axel 3a rotera som en enhet med ett andra varvtal n2. Ring- hjulet 11 innefattar en utvändig perifer yta på vilken rotorn 9b är fast monterad. Rotorn 9b och ringhjulet 11 utgör en roterbar en- het som roterar med ett tredje varvtal n3.The planetary gear is arranged substantially radially inside the stator 9a and rotor 9b of the electric machine. The planetary gear usually comprises a sun gear 10, a ring gear 11 and a planet gear holder 12. The planet gear holder 12 carries a number of gears 13 which are rotatably arranged in a radial space between the teeth of the sun wheel 10 and the ring gear 11. The sun gear 10 is attached to a peripheral surface of the output shaft 2a of the internal combustion engine. The sun gear and the output shaft 2a of the internal combustion engine rotate as a unit with a first speed n1. The planet gear holder 12 comprises a mounting portion 12a which is fixed on a peripheral surface of the input shaft 3a of the gearbox by means of a splines joint 14. By means of this joint, the planet gear holder 12 and the input shaft 3a of the gearbox can rotate as a unit with a second speed n2. The ring wheel 11 comprises an outer peripheral surface on which the rotor 9b is fixedly mounted. The rotor 9b and the ring gear 11 form a rotatable unit which rotates at a third speed n3.

Drivsystemet innefattar ett låsmedel genom att förbränningsmo- torns utgående axel 2a är försedd med ett förskjutbart kopplings- organ 15. Kopplingsorganet 15 är fäst på förbränningsmotorns utgående axel 2a med hjälp av ett splines-förband 16. Kopp- 536 663 Iingsorganet 15 är i detta fall vridfast anordnat på förbrännings- motorns utgående axel 2a och förskjutbart anordnat i en axiell riktning på förbrånningsmotorns utgående axel 2a. Kopplingsor- ganet 15 innefattar ett kopplingsparti 15a som är förbindbart med ett kopplingsparti 12b hos planethjulhållaren 12. Ett schematiskt visat förskjutningsorgan 17 är anpassat att förskjuta kopplingsor- ganet 15 mellan ett första läge då kopplingspartierna 15a, 12b inte är i ingrepp med varandra motsvarande ett frigöringsläge hos låsmedlet och ett andra läge då kopplingspartierna 15a, 12b är i ingrepp med varandra motsvarande ett låsläge hos låsmed- let. I detta låsläge kommer förbränningsmotorns utgående axel 2a och växellådans ingående axel 3a att vara hoplåsta och där- med dessa samt den elektriska maskinens rotor att rotera med samma varvtal. Detta tillstånd kan benämnas låst planet. Låsme- kanismen kan även innefatta en med första splines försedd hylsa som i frigöringsläget griper in med andra splines på en första komponent hos planetväxeln och i låsläget griper in med tredje splines på en andra komponent hos planetväxeln. Den första komponenten är i detta fall företrädesvis planethjulshållaren och den andra komponenten solhjulet. Låsmekanismen kan då vara utformad som en ringformad hylsa som väsentligen koncentriskt omsluter planethjulshållaren.The drive system comprises a locking means in that the output shaft 2a of the internal combustion engine is provided with a displaceable coupling member 15. The coupling member 15 is attached to the output shaft 2a of the internal combustion engine by means of a splines connection 16. The coupling member 15 is in this case rotatably mounted on the output shaft 2a of the internal combustion engine and slidably arranged in an axial direction on the output shaft 2a of the internal combustion engine. The coupling member 15 comprises a coupling portion 15a which is connectable to a coupling portion 12b of the planetary gear holder 12. A schematically shown displacing member 17 is adapted to displace the coupling member 15 between a first position when the coupling portions 15a, 12b are not in engagement with each other corresponding to a release position of the locking means and a second position when the coupling portions 15a, 12b are in engagement with each other corresponding to a locking position of the locking means. In this locking position, the output shaft 2a of the internal combustion engine and the input shaft 3a of the gearbox will be locked together and thus these and the rotor of the electric machine will rotate at the same speed. This condition can be called a locked plane. The locking mechanism may also comprise a sleeve provided with first splines which in the release position engages with second splines on a first component of the planetary gear and in the locking position engages with third splines on a second component of the planetary gear. The first component in this case is preferably the planet gear holder and the second component the sun gear. The locking mechanism can then be designed as an annular sleeve which substantially concentrically encloses the planetary gear holder.

En elektrisk styrenhet 18 är utformad att styra förskjutningsorga- net 17. Styrenheten 18 är även utformad att avgöra vid vilka till- fällen som den elektriska maskinen ska arbeta som motor och vid vilka tillfällen som den ska arbeta som generator. För att avgöra detta kan styrenheten 18 mottaga aktuell information om lämpliga driftsparametrar. Styrenheten 18 kan vara en dator med pro- gramvara för detta ändamål. Styrenheten 18 styr en schematiskt visad regleringsutrustning 19 som reglerar flödet av elektrisk energi mellan ett hybridbatteri 20 och den elektriska maskinens statorlindningar 9a. Vid tillfällen som den elektriska maskinen 9 arbetar som motor tillförs lagrad elektrisk energi från hybridbatte- riet 20 till statorn 9a. Vid tillfällen som den elektriska maskinen arbetar som generator tillförs elektrisk energi från statorn 9a till hybridbatteriet 20. Hybridbatteriet 20 levererar och lagrar elekt- 536 663 risk energi med en spänning som är av storleksordningen 200- 800 Volt. Då det mellanliggande partiet 6 mellan förbrännings- motorn 2 och växellådan 3 i ett fordon är begränsat erfordras att den elektriska maskinen 9 och planetväxeln utgör en kompakt enhet. Planetväxelns komponenter 10, 11, 12 anordnas här vä- sentligen radiellt invändigt om den elektriska maskinens stator 9a. Rotorn 9b hos den elektriska maskinen, ringhjulet 11 hos planetväxeln, förbränningsmotorns utgående axel 2a och växel- lådans ingående axel 3a är här roterbart anordnade runt en gemensam rotationsaxel 5. Med ett sådant utförande upptar den elektriska maskinen 9 och planetväxeln ett relativt litet utrymme.An electric control unit 18 is designed to control the displacement member 17. The control unit 18 is also designed to determine at which times the electric machine should work as a motor and at which times it should work as a generator. To determine this, the control unit 18 can receive current information on suitable operating parameters. The control unit 18 may be a computer with software for this purpose. The control unit 18 controls a schematically shown control equipment 19 which regulates the flow of electrical energy between a hybrid battery 20 and the stator windings 9a of the electrical machine. At times when the electric machine 9 operates as a motor, stored electrical energy is supplied from the hybrid battery 20 to the stator 9a. At times when the electric machine operates as a generator, electrical energy is supplied from the stator 9a to the hybrid battery 20. The hybrid battery 20 supplies and stores electrical energy with a voltage of the order of 200-800 volts. When the intermediate portion 6 between the internal combustion engine 2 and the gearbox 3 in a vehicle is limited, it is required that the electric machine 9 and the planetary gearbox constitute a compact unit. The components of the planetary gear 10, 11, 12 are arranged here substantially radially inside the stator 9a of the electric machine. The rotor 9b of the electric machine, the ring gear 11 of the planetary gear, the output shaft 2a of the internal combustion engine and the input shaft 3a of the gearbox are here rotatably arranged around a common axis of rotation 5. With such an embodiment the electric machine 9 and the planetary gear occupy a relatively small space.

Fordonet 1 är utrustat med en motorstyrningsfunktion 21 med vil- ken förbränningsmotorns 2 varvtal n1 kan regleras. Styrenheten 18 har därmed möjlighet att aktivera motorstyrningsfunktionen 21 och skapa ett momentlöst tillstånd i växellådan 3 vid i- och ur- läggning av växlar i växellådan 3. Naturligtvis kan drivsystemet istället för att styras av en enda styrenhet 18 styras av flera olika styrenheter.The vehicle 1 is equipped with an engine control function 21 with which the speed n1 of the internal combustion engine 2 can be regulated. The control unit 18 thus has the possibility of activating the motor control function 21 and creating a torque-free state in the gearbox 3 when loading and unloading gears in the gearbox 3. Of course, instead of being controlled by a single control unit 18, the drive system can be controlled by several different control units.

I Fig 5 visas ett flödesdiagram som illustrerar ett förfarande en- ligt en första utföringsform av föreliggande uppfinning för att un- der körning framåt mot stopp bromsa ett fordon med ett drivsy- stem av den typ som finns visad i Fig 2. Det hänvisas samtidigt till Fig 4, där utvecklingen av varvtalen hos förbränningsmotorns utgående axel, växellådans ingående axel och den elektriska maskinens rotor n1, ng respektive ng, fordonets hastighet v och den elektriska maskinens bromsmoment M är uppritade över ti- den för genomförande av detta förfarande.Fig. 5 shows a flow chart illustrating a method according to a first embodiment of the present invention for braking a vehicle with a drive system of the type shown in Fig. 2 while driving forward towards a stop. Fig. 4, where the development of the speeds of the output shaft of the internal combustion engine, the input shaft of the gearbox and the rotor n1, ng and ng of the electric machine, the speed v of the vehicle and the braking torque M of the electric machine are plotted over time to perform this procedure.

När förfarandet startas körs fordonet framåt med låsmedlet i lås- läget och en framåtväxel samt högrangeväxeln ilagd hos en icke visad rangeväxel hos fordonet. Detta betyder att alla tre kompo- nenterna hos planetväxeln roterar med samma varvtal. Därpå de- tekteras ett behov av att bromsa fordonet mot stopp, t ex för att stanna fordonet, vilket vi här antar vara en buss, vid en buss- hållplats. 11 536 663 Då begynnes förfarandet genom att styrenheten 21 styr förbrän- ningsmotorn 2 så att ett momentlöst tillstånd uppnås mellan för- bränningsmotorns utgående axel 2a och växellådans ingående axel 3a, d v s de hoplåsta komponenterna, solhjul och planet- hjulshållare, hos planetväxeln. Därpå överförs låsmedlet till frigö- ringsläget genom förskjutning av kopplingsorganet 15.When the procedure is started, the vehicle is driven forward with the locking means in the locking position and a forward gear and the high-speed gear engaged with a gear gear (not shown) of the vehicle. This means that all three components of the planetary gear rotate at the same speed. A need is then detected to brake the vehicle towards a stop, for example to stop the vehicle, which we assume here to be a bus, at a bus stop. 11 536 663 Then the process begins by the control unit 21 controlling the internal combustion engine 2 so that a torqueless state is achieved between the output shaft 2a of the internal combustion engine and the input shaft 3a of the gearbox, i.e. the locked components, sun wheels and planet gear holders, of the planetary gear. The locking means is then transferred to the release position by displacing the coupling member 15.

Förfarandet fortsättes genom att via styrenheterna 18 och 21 sty- ra den elektriska maskinen 9 respektive förbränningsmotorn 2 så att de via växellådans ingående axel 3a ger ett momentlöst till- stånd i växellådan 3. Detta kan exempelvis uppnås genom att en av den elektriska maskinen och förbränningsmotorn styrs till att överföra ett nollmoment på växellådans ingående axel och den andra varvtalstyrs eller båda styrs till ett nämnt nollmoment. När det momentlösa tillståndet uppnåtts i växellådan läggs i väx- ellådan rådande växel ur, d v s växellådan överförs till neutral- läge.The process is continued by controlling the electric machine 9 and the internal combustion engine 2, respectively, via the control units 18 and 21, so that they provide a torqueless state in the gearbox 3 via the input shaft 3a. This can be achieved, for example, by one of the electric machine is controlled to transmit one zero torque on the input shaft of the gearbox and the other speed is controlled or both are controlled to a said zero torque. When the torque-free condition has been reached in the gearbox, the current gearbox is disengaged in the gearbox, ie the gearbox is transferred to the neutral position.

Därpå styrs via styrenheterna 18 och 21 den elektriska maskinen 9 respektive förbränningsmotorn 2 så att varvtalet ng hos ring- hjulet tillsammans med varvtalet n1 hos förbränningsmotorns ut- gående axel ger växellådans ingående axel ett varvtal n2 som för rådande hastighet v hos fordonet är synkroniserat med axel- varvtalet för en backväxel hos växellådan med högrangeväxeln ilagd. Genom att ha högrangeväxeln ilagd kan backväxeln läggas i vid en hastighet som vid ett normal rangeväxelförhållande är cirka fyra gånger så hög som om istället lågrangeväxeln varit ilagd. Nu läggs nämnda backväxel hos växellådan i. Vi har kom- mit fram till tidpunkten t1 i Fig 4 och förfarandet har exempelvis hittills tagit 1-2 sekunder. Nu kontrolleras hur stort det efterfrå- gade bromsmomentet hos drivsystemet är och den elektriska ma- skinen styrs via styrenheten 18 att applicera efterfrågat broms- moment via ringhjulet 11 på växellådans ingående axel. Samti- digt styrs förbränningsmotorns utgående axel mot ett förutbe- stämt varvtal i form av ett lågt varvtal, såsom ett s.k. tom- gångsvarvtal. Genom att en backväxel är ilagd kan det bromsas med den elektriska maskinen hela vägen tills fordonet står still 12 536 663 med fullt elmaskinsmoment M. Om istället en framåtväxel hade valts så skulle förbränningsmotorn spinna upp högt i varv när ett högt bromsande moment skulle läggas på via den elektriska ma- skinen.The electric machine 9 and the internal combustion engine 2, respectively, are then controlled via the control units 18 and 21 so that the speed ng of the ring gear together with the speed n1 of the output shaft of the internal combustion engine gives the input shaft of the gearbox a speed n2 which is synchronized with the vehicle. - the speed of a reverse gear of the gearbox with the high-range gear engaged. By having the high-range gear engaged, the reverse gear can be engaged at a speed which at a normal range ratio is about four times as high as if the low-range gear had been engaged instead. The said reverse gear is now placed in the gearbox. We have arrived at the time t1 in Fig. 4 and the procedure has, for example, so far taken 1-2 seconds. The size of the required braking torque of the drive system is now checked and the electric machine is controlled via the control unit 18 to apply the requested braking torque via the ring gear 11 on the input shaft of the gearbox. At the same time, the output shaft of the internal combustion engine is controlled at a predetermined speed in the form of a low speed, such as a so-called idle speed. Because a reverse gear is engaged, it can be braked with the electric machine all the way until the vehicle is stationary 12 536 663 with full electric machine torque M. If instead a forward gear had been selected, the internal combustion engine would spin high in revs when a high braking torque was applied via the electric machine.

Vid tidpunkten t2 upptäcker föraren av bussen att bussen borde stannas längre fram än föraren dittills hade tänkt, och då ger nämnda kontroll av efterfrågat bromsmoment hos drivsystemet helt plötsligt resultatet att istället för ett bromsmoment efterfrå- gas ett accelerationsmoment hos drivsystemet, och detta accele- rationsmoment är mindre än produkten av å ena sidan det mo- ment lVlf som går åt för att driva runt förbränningsmotorn och å andra sidan planetväxelns utväxlingsförhållande Up. Planetväx- elns utväxlingsförhållande är antalet tänder hos den tredje kom- ponenten/(antalet tänder hos den tredje komponenten + antalet tänder hos den första komponenten). Enligt det uppfinningsenliga förfarandet styr nu styrenheten 18 den elektriska maskinen 9 att kasta om riktningen hos momentet applicerat på växellådans in- gående axel via ringhjulet för att applicera nämnda efterfrågade accelerationsmoment på denna axel.At time t2 the driver of the bus discovers that the bus should stop longer than the driver had hitherto intended, and then said control of the requested braking torque of the drive system all of a sudden gives the result that instead of a braking torque an acceleration torque is requested of the drive system, and this acceleration torque is smaller than the product of, on the one hand, the torque lVlf used to drive around the internal combustion engine and, on the other hand, the gear ratio of the planetary gear Up. The gear ratio of the planetary gear is the number of teeth of the third component / (the number of teeth of the third component + the number of teeth of the first component). According to the method according to the invention, the control unit 18 now controls the electric machine 9 to reverse the direction of the torque applied to the input shaft of the gearbox via the ring wheel in order to apply said required acceleration torque to this shaft.

Vid tidpunkten t3 ger kontrollen av efterfrågat bromsmoment åter- igen resultatet att ett bromsande moment efterfrågas, och styr- enheten 18 styr den elektriska maskinen att ånyo kasta om rikt- ningen hos momentet M. Därpå bromsas fordonet tills det står stilla vid tidpunkten t4 och förfarandet är avslutat. Det framgår att nu förbränningsmotorns utgående axel roterar med tom- gångsvarvtalet medan den elektriska maskinens rotor roterar åt motsatt håll.At time t3 the control of the requested braking torque again gives the result that a braking torque is requested, and the control unit 18 controls the electric machine to reverse the direction of the torque M. Then the vehicle is braked until it is stationary at time t4 and the procedure is completed. It can be seen that now the output shaft of the internal combustion engine rotates at idle speed while the rotor of the electric machine rotates in the opposite direction.

När väl backväxeln lagts i vid tidpunkten t, har således å ena si- dan hela bromsningsförfarandet fram till stopp, inklusive den mellanliggande accelerationen, kunnat genomföras utan någon växling, och å andra sidan har tack vare den ilagda backväxeln fordonet kunnat bromsas med fullt moment hos den elektriska maskinen för det rådande varvtalet hos rotorn. Båda dessa om- ständigheter har haft en gynnsam inverkan på strävan att rege- 13 536 663 nerera så mycket som möjligt av den rörelseenergi fordonet förlo- rar under bromsningen för lagrande av denna i den till den elekt- riska maskinen anslutna batteriet 20.Once the reverse gear has been engaged at time t, on the one hand the entire braking process up to the stop, including the intermediate acceleration, has been able to be carried out without any shift, and on the other hand, thanks to the reverse gear engaged, the vehicle has been braked at full torque. the electrical machine for the prevailing speed of the rotor. Both of these circumstances have had a favorable effect on the effort to regenerate as much as possible of the kinetic energy the vehicle loses during braking to store it in the battery 20 connected to the electric machine.

I Fig 6 illustreras ett förfarande enligt en andra utföringsform av uppfinningen, vilket skiljer sig från det i Fig 5 illustrerade endast genom vad som sker efter iläggande av en backväxel, varför en- dast de förfarandestegen finns visade där och nu kommer att be- skrivas. Hos detta förfarande styrs förbränningsmotorn att ge ett varvtal n1 hos sin utgående axel som är i ett sådant beroende av varvtalet ng, hos den elektriska maskinens rotor att den elektriska maskinen är styrbar att bromsa växellådans ingående axel under genererande av maximal elektrisk regenerativ effekt. Detta max- imerar den effekt som den elektriska maskinen kan bromsa med genom att varvtalet hos den elektriska maskinen även i slutet av bromsningsproceduren kan hållas tillräckligt högt.Fig. 6 illustrates a method according to a second embodiment of the invention, which differs from that illustrated in Fig. 5 only by what happens after loading a reverse gear, so that only the method steps are shown there and now will be described. In this method, the internal combustion engine is controlled to give a speed n1 of its output shaft which is in such a dependence on the speed ng, of the rotor of the electric machine that the electric machine is controllable to brake the input shaft of the gearbox while generating maximum electrical regenerative power. This maximizes the power that the electric machine can brake by keeping the speed of the electric machine high enough even at the end of the braking procedure.

En tredje möjlighet vad gäller styrningen av förbränningsmotorn under bromsningen är att stoppa bränsleinsprutning i förbrän- ningsmotorn och när förbränningsmotorns utgående axel väsent- ligen stannas låsa denna axel mot rotation. Denna låsning kan såsom nämnts exempelvis ske genom att en broms ansättes vid förbränningsmotorns svänghjul, vid solhjulet eller mot annan del som är vridfast förbunden med förbränningsmotorns utgående axel. I detta fall övergås således till rent elektrisk körning av for- donet. Detta innebär då ett gynnsamt läge på drivlinan för en ivägkörning eller kortvarig acceleration som då kan göras med fullt moment hos den elektriska maskinen uppväxlat genom pla- netväxeln.A third possibility with regard to the control of the internal combustion engine during braking is to stop fuel injection in the internal combustion engine and when the output shaft of the internal combustion engine is substantially stopped, this shaft is locked against rotation. This locking can, as mentioned, take place, for example, by applying a brake to the flywheel of the internal combustion engine, to the sun gear or to another part which is rotatably connected to the output shaft of the internal combustion engine. In this case, the vehicle is thus switched to pure electric driving. This then means a favorable position on the driveline for a take-off or short-term acceleration, which can then be done with full torque of the electric machine geared up through the planetary gear.

I Fig 5 och 6 illustreras även hur det uppfinningsenliga förfaran- det kan avbrytas, vilket görs i det fall nämnda kontroll visar att ett accelerationsmoment efterfrågas hos drivsystemet och detta moment är större än produkten av å ena sidan det moment som går åt för att driva runt förbränningsmotorn och å andra sidan planetväxelns utväxlingsförhållande. I detta fall styrs den elekt- riska maskinen eller den elektriska maskinen och förbrännings- 14 536 663 motorn så att den/de via växellådans ingående axel ger ett mo- mentlöst tillstånd i växellådan, varpå backväxeln läggs ur, den elektriska maskinen och/eller förbränningsmotorn styrs så att varvtalet hos ringhjulet tillsammans med varvtalet hos förbrän- ningsmotorns utgående axel ger växellådans ingående axel ett varvtal som för rådande hastighet hos fordonet är synkroniserat med axelvarvtalet för en framåtväxel hos växellådan, och därpå iläggs nämnda framåtväxel hos växellådan. Förfarandet är där- med avslutat.Figs. 5 and 6 also illustrate how the method according to the invention can be interrupted, which is done in the case where said control shows that an acceleration torque is required in the drive system and this torque is greater than the product of on the one hand the torque used to drive around the internal combustion engine and, on the other hand, the gear ratio of the planetary gear. In this case, the electric machine or the electric machine and the internal combustion engine are controlled so that it / they via the input shaft of the gearbox provides a momentless state in the gearbox, whereupon the reverse gear is discharged, the electric machine and / or the internal combustion engine is controlled so that the speed of the ring gear together with the speed of the output shaft of the internal combustion engine gives the input shaft of the gearbox a speed which for the prevailing speed of the vehicle is synchronized with the axle speed of a forward gear of the gearbox, and then said forward gear of the gearbox. The procedure is thus completed.

Datorprogramkod för implementering av ett förfarande enligt upp- finningen är lämpligen inkluderad i ett datorprogram som är in- läsningsbart till internminnet hos en dator, såsom internminnet hos en elektronisk styrenhet hos ett motorfordon. Ett sådant da- torprogram är lämpligen tillhandahållet via en datorprogrampro- dukt innefattande ett av en elektronisk styrenhet läsbart datalag- ringsmedium, vilket datalagringsmedium har datorprogrammet lagrat därpå. Nämnda datalagringsmedium är exempelvis ett op- tiskt datalagringsmedium i form av en CD-ROM-skiva, en DVD- skiva etc, ett magnetiskt datalagringsmedium i form av en hård- disk, en diskett, ett kassettband etc, eller ett Flashminne eller ett minne av typen ROM, PROM, EPROM eller EEPROM.Computer program code for implementing a method according to the invention is suitably included in a computer program which can be read into the internal memory of a computer, such as the internal memory of an electronic control unit of a motor vehicle. Such a computer program is suitably provided via a computer program product comprising a data storage medium which can be read by an electronic control unit, which data storage medium has the computer program stored thereon. Said data storage medium is, for example, an optical data storage medium in the form of a CD-ROM, a DVD disc, etc., a magnetic data storage medium in the form of a hard disk, a floppy disk, a cassette tape, etc., or a flash memory or a memory of type ROM, PROM, EPROM or EEPROM.

Fig 3 illustrerar mycket schematiskt en elektronisk styrenhet 40 innefattande ett exekveringsmedel 41, såsom en central proces- sorenhet (CPU), för exekvering av datorprogramvara. Exekve- ringsmedlet 41 kommunicerar med ett minne 42, exempelvis av typen RAM, via en databuss 43. Styrenheten 40 innefattar även datalagringsmedium 44, exempelvis i form av ett Flashminne el- ler ett minne av typen ROM, PROM, EPROM eller EEPROM. Exe- kveringsmedlet 41 kommunicerar med datalagringsmediet 44 via databussen 43. Ett datorprogram innefattande datorprogramkod för implementering av ett förfarande enligt uppfinningen, ex- empelvis i enlighet med någon av de i Fig 5 och 6 illustrerade ut- föringsformerna, är lagrat på datalagringsmediet 44. 536 663 Uppfinningen är givetvis inte på något sätt begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna, utan en mängd möjligheter till mo- difikationer därav torde vara uppenbara för en fackman på områ- det utan att denne för den skull avviker från uppfinningens ram sådan denna definieras i bifogade patentkrav.Fig. 3 very schematically illustrates an electronic control unit 40 comprising an execution means 41, such as a central processing unit (CPU), for executing computer software. The execution means 41 communicates with a memory 42, for example of the RAM type, via a data bus 43. The control unit 40 also comprises data storage medium 44, for example in the form of a Flash memory or a memory of the type ROM, PROM, EPROM or EEPROM. The execution means 41 communicates with the data storage medium 44 via the data bus 43. A computer program comprising computer program code for implementing a method according to the invention, for example in accordance with one of the embodiments illustrated in Figs. 5 and 6, is stored on the data storage medium 44. 536 663 The invention is of course not limited in any way to the embodiments described above, but a number of possibilities for modifications thereof should be obvious to a person skilled in the art without departing from the scope of the invention as defined in the appended claims. .

Förfarandet kan appliceras på ett fordon utan rangeväxel, såsom är vanligt hos en mindre lastbil.The method can be applied to a vehicle without a gearbox, as is usual with a smaller truck.

Låsmedlet kan vara utformat att låsa ihop vilka två som helst av nämnda tre komponenter.The locking means may be designed to lock together any two of said three components.

En transmission skulle kunna vara anordnad mellan rotorn och ringhjulet och även mellan förbränningsmotorns utgående axel och solhjulet, såsom uppströms om den axel som i figurerna är visad förbunden med solhjulet. Den senare transmissionen skulle även kunna utgöras av en variabel växel.A transmission could be arranged between the rotor and the ring gear and also between the output shaft of the internal combustion engine and the sun gear, such as upstream of the shaft shown in the figures connected to the sun gear. The latter transmission could also consist of a variable gear.

Det vore även tänkbart att förfarandet utförs på ett fordon med ringhjulet som den första komponenten och solhjulet som den tredje komponenten, även om det motsatta ofta torde vara att fö- redra genom ovannämnda fördelar med detta. 16It would also be conceivable for the process to be carried out on a vehicle with the ring gear as the first component and the sun gear as the third component, although the opposite would often be preferred by the above-mentioned advantages thereof. 16

Claims

10 15 20 25 30 35 536 663

Claims 1

Method for braking a vehicle with a drive system while driving forward towards a stop, comprising an internal combustion engine (2) with an output shaft (2a), a gearbox (3) with an input shaft (3a), an electric machine (9 ) comprising a stator (9a) and a rotor (9b), and a planetary gear comprising three components in the form of a sun gear (10), a ring gear (11) and a planet gear holder (12), the output of the internal combustion engine shaft (2a) is connected to a first of said components of the planetary gear so that a rotation of this shaft leads to a rotation of this component, the input shaft (3a) of the gearbox being connected to a second of said components of the planetary gear so that a rotation of this shaft leads to a rotation of this component and the rotor (9b) of the electric machine is connected to a third of said components of the planetary gear so that a rotation of the rotor leads to a rotation of this component, and wherein the drive system further comprises a lock part transferable between a locking position in which two of said components are locked together so that the three components (10-12) rotate at the same speed and a release position in which the components are allowed to rotate at different speeds, characterized therefrom, that the method comprises the following steps: a) controlling the electric machine (9) and / or the internal combustion engine (2) so that a torqueless state is achieved between the components (10, 11) locked by the locking means, b) transmitting said locking means for the release position, c) control of the electric machine (9) and / or the internal combustion engine (2) so that they provide a torque-free condition in the gearbox (3) via the input shaft (3a), d) laying out the prevailing gearbox gear, e) controlling the electric machine (9) and / or the internal combustion engine (2) so that the speed of the third component (11) together with the speed of the output shaft (2a) of the internal combustion engine gives the gearbox 17 10 15 20 25 30 35 536 663 input shaft (3 (a) a speed which, for the prevailing speed of the vehicle, is synchronized with the axle speed of a reverse gear of the gearbox; 9) applying the requested braking torque via the third component (11) to the input shaft (3a) of the gearbox, steps a) and b) being eliminated in the case said locking means being in the release position at the start of the process, and that it is a for means with said drive system with the sun gear (10) as said first component and the ring gear (11) as said third component being braked.

Method according to claim 1, characterized in that it is carried out for a vehicle with a drive system comprising a gear shift, and that before carrying out said step a high gear gear is engaged if one is not already engaged.

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that step g) is performed repeatedly or continuously while performing step h), and that as long as said check shows that braking torque is required, the speed (m) of the output shaft of the internal combustion engine is controlled (2a) at a predetermined speed of the internal combustion engine.

Method according to Claim 3, characterized in that the output shaft (2a) of the internal combustion engine is controlled at a predetermined speed (n1) in the form of a low speed, such as a so-called idle speed, of the internal combustion engine.

Method according to any one of claims 1-4, characterized in that step g) is performed repeatedly or continuously during the execution of step h), and that as long as said control shows that braking torque is required, the internal combustion engine (2) is controlled to give a speed of its output shaft (2a) which is in such a dependence on the speed (s) of the rotor (9b) of the electric machine that the electric machine is in step h) controllable to brake the input shaft of the gearbox (3a) while generating maximum electrical regenerative power of the electrical machine.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that during the execution of step h) the fuel injection in the internal combustion engine (2) is stopped and when the output shaft (2a) of the internal combustion engine has substantially stopped, this shaft is locked against rotation, and that step h) is continued with the internal combustion engine switched off.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the check in step g) is carried out repeatedly or continuously during the execution of step h), and that in the result of said check that instead of a braking torque an acceleration torque of the drive system is demanded and the acceleration torque is less than the product of on the one hand the torque needed to drive around the internal combustion engine (2) and on the other hand the gear ratio of the planetary gear is controlled by the electric machine (9) to reverse direction of the torque applied to the gearbox input shaft (3a) via the third component (11) to apply said required acceleration torque to this shaft.

Method according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the check in step g) is carried out repeatedly or continuously during the execution of step h), and that in the result of said check that instead of a braking torque an acceleration torque of the drive system is required and the acceleration torque is less than the product of on the one hand the torque required to drive around the internal combustion engine (2) and on the other hand the gear ratio of the planetary gear is controlled by the electric machine (9) or the electric machine and internal combustion engine (2) so that it / they via the input shaft (3a) of the gearbox provides a torque-free condition in the gearbox 19 10 15 20 25 30 35

10. 536 663 (3), whereupon the reverse gear is disengaged, the electric machine and / or the internal combustion engine are controlled so that the speed of the third component (11) together with the speed of the internal combustion shaft (2a) of the internal combustion engine gives the input shaft ( 3a) a speed which, for the prevailing speed of the vehicle, is synchronized with the axle speed of a forward gear of the gearbox (3) and then the said forward gear of the gear is loaded. Method according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the check in step g) is carried out repeatedly or continuously during the execution of step h), and that in the result of said check that instead of a braking torque an acceleration torque of the drive system is required and the acceleration torque is greater than the product of on the one hand the torque needed to drive around the internal combustion engine (2) and on the other hand the gear ratio of the planetary gear is controlled by the electric machine (9) or the electric machine and the internal combustion engine (2) it / they via the input shaft (3a) of the gearbox gives a torqueless state in the gearbox (3), whereupon the reverse gear is disengaged, the electric machine and / or the internal combustion engine are controlled so that the speed of the third component (11) together with the speed of the output shaft (2a) of the internal combustion engine gives the input shaft (3a) of the gearbox a speed which, for the prevailing speed of the vehicle, is synchronized with the axle speed of a front gear of the gearbox (3) and then the said forward gear of the gearbox is inserted. Method according to one of the preceding claims, characterized in that step a) comprises a calculation of the speed (nz) at which the input shaft (3a) of the gearbox is to be driven for a torqueless state between the components (10, 12) locked by the locking means for the prevailing speed of the vehicle and the gear engaged in the gearbox and the calculation of the speeds (n1, ng) required to achieve this of the combustion engine 20 10 15 20 25 30 35

11.

12.

13.

14.

15. 536 663 tower output shaft (2a) and the rotor (9b) of the electric machine. Method according to one of the preceding claims, characterized in that step c) comprises a calculation of the speed (nz) at which the input shaft (3a) of the gearbox is to be driven for the torqueless state in the gearbox (3) for the prevailing speed of the vehicle and the gear engaged in the gearbox and the calculation of the speeds (m, ns) required to achieve this of the output shaft (2a) of the internal combustion engine and the rotor (9b) of the electric machine. Method according to one of the preceding claims, characterized in that step e) comprises calculating the speed (nz) which for the prevailing speed of the vehicle the input shaft (3a) of the vehicle would have if said reverse gear of the gearbox (3) were to be engaged in and calculating speed (n3) of the ring gear (11) and speed (m) of the output shaft (2a) of the internal combustion engine, which together would give the input shaft of the gearbox the said speed calculated for the reverse gear. Method according to claim 5, characterized in that step h) comprises a calculation of the speed (n1) which the output shaft (2a) of the internal combustion engine must have in order to give the electric machine (9) a speed (ns) which gives the possibility to brake while generating maximum regenerative power of the electric machine. Computer programs comprising computer program code for causing a computer to implement a method according to any one of claims 1-13 when the computer program code is executed in the computer. A computer program product comprising a data storage medium readable by a computer, the computer program code of a computer program according to claim 14 being stored on the data storage medium. 21 536 663

An electronic control unit of a motor vehicle comprising an execution means, a memory (42) connected to the execution means (41) and a data storage medium (44) connected to the execution means, the computer program code of a computer program according to claim 14 being stored on said data storage means. dium (44).

Vehicle comprising an electronic control unit according to claim 16. 22